Почвенный углерод в вечной мерзлоте в два раза превышает весь углерод, находящийся в атмосфере сейчас.

В сибирских и канадских грунтах на площади около 25 млн км² замёрзли органические останки растений и животных, накопленные за сотни тысяч лет. Почвенный углерод в этой вечной мерзлоте составляет примерно 1500 гигатонн — в два раза больше, чем весь углерод, сейчас находящийся в атмосфере (около 870 Гт в виде CO₂). Исследования криолитозоны активизировались в конце XX века, когда стало ясно, что глобальное потепление начинает разрушать этот «земной холодильник». Значимость этого факта для климатологии огромна. Если вечная мерзлота тает — а её средняя температура повышается на 0,3–0,4°C за десятилетие — микробы в почве начинают разлагать замёрзшую органику. Этот процесс, растянутый на несколько десятилетий, высвобождает углекислый газ и метан, превращая мерзлоту из углеродного хранилища в мощный источник парниковых выбросов. Это создаёт опасный положительный feedback: потепление → таяние мерзлоты → ещё больше CO₂ и CH₄ → дальнейшее потепление. Особенность вечной мерзлоты состоит в том, что она сохраняет углерод в «консервированном» виде благодаря низким температурам и отсутствию кислорода. Когда верхний слой (активный слой 0,5–2 м) оттаивает каждое лето, углерод в более глубоких слоях остаётся недоступным для микробов. Однако при повышении среднегодовой температуры границы вечной мерзлоты сдвигаются на юг, а активный слой утолщается. Аналогичные процессы разложения органики происходят в болотах и озёрах, но масштаб арктических запасов несоизмеримо больше.